内容正文:
微专题重点突破(四)
一、能量传递效率的“定值”计算
例1 某生态系统中存在如下图所示的食物网,如将C的食物比例由A∶B=1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量是原来的( )
A.1.375倍 B.1.875倍
C.1.273倍 D.0.575倍
答案 A
解析 由于生产者没有改变,所以流向该生态系统的总能量也没有改变。设C原来的能量为a,则需要A提供的能量为1/2a÷10%÷10%+1/2a÷10%=55a;改变食物比例后的C的能量设为b,则需要A提供的能量为2/3b÷10%+1/3b÷10%÷10%=40b。根据题意可知:55a=40b,即:b/a=1.375。
方法技巧 (1)已确定营养级间能量传递效率的,需按具体数值计算。例如,在食物链A→B→C→D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为M×a%×b%×c%。
(2)如果在食物网中,某一个营养级同时从上一个营养级的多种生物获得能量,且各途径所获得的生物量比例确定,则按照各单独的食物链分别进行计算后再合并。
变式1 如图是某草原生态系统中部分营养结构(各营养级之间的能量传递效率按10%计算)。请据图回答:
(1)若草固定的总能量为6.8×109 kJ,食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ,则人能获得的能量是________________ kJ。
(2)若蛇取食鼠的比例由调整到,从理论上分析,改变取食比例后蛇体重增加1 kg,人能比原来多增重________ kg。
答案 (1)5.5×107 (2)4.5
解析 (1)人获得的能量为:(6.8×109-1.3×108÷10%)×(10%)2=5.5×107(kJ)。(2)改变前:蛇体重增加1 kg,消耗草÷(10%)3+÷(10%)2=775(kg);改变后,蛇体重增加1 kg,消耗草÷(10%)3+÷(10%)2=325(kg),所以改变后与改变前相比节余的450 kg草可流向人。故人比原来增重了450×10%×10%=4.5(kg)。
二、食物网中生物数量变化分析
例2 如图所示为食物网的结构模式图,下列叙述中不正确的是( )
A.在该食物网中共有5条食物链
B.在该食物网中,H处于三个不同的营养级
C.若B种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的密度在一段时间内会明显变大
D.在该食物网中,如果C种群的数量下降10%,则H的数量短期内不会发生明显变化
答案 C
解析 在这个食物网中,从生产者到最高营养级的消费者,不重复的食物链有:①A→B→H;②A→C→D→H;③A→C→F→G→H;④A→E→D→H;⑤A→E→F→G→H,共5条;在该食物网的5条食物链中,H分别处于第三(链①中)、第四(链②、④中)和第五(链③、⑤中)个营养级;若B种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的年龄结构为稳定型,种群密度在一段时间内会保持稳定,而不会有明显变化;在该食物网中,若C种群的数量下降,则可由同一营养级的其他生物(B或E)来弥补,H的数量短期内不会发生明显变化。
方法技巧 食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少,整个食物链中的其他生物都会减少,简单记为:“一级生物若减少,其他生物跟着跑。”
(2)“天敌”一方减少,短时间内被捕食者数量会增加,但从长时间来看,会先增加后减少,最后趋于稳定,简单记为:“如果天敌患了病,先增后减再稳定”。
(3)若处于中间营养级的生物数量减少,则这种生物数量的变化视具体食物链而定:“中间生物被捕杀,不同情况要分家”。大体遵循如下思路:
①生产者数量相对稳定原则,即消费者某一种群数量发生变化时,一般不考虑生产者数量的增加或减少。
②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则,即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群的数量不会发生较大变化。
③在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。
变式2 如图是某池塘生态系统中的两条食物链,下列相关描述正确的是( )
A.处于第三个营养级的生物只有花鲢
B.白鲢与水蚤的关系是竞争
C.大量捕捞花鲢后,短期内白鲢的种群数量将增多
D.大量捕捞白鲢后,短期内水蚤的种群数量将下降
答案 B
解析 分析题图可知,处于第三个营养级的生物有花鲢和乌鱼,A错误;白鲢与水蚤都以绿藻为食,二者之间属于竞争关系,B正确;大量捕捞花鲢后,乌鱼要多捕食白鲢,同时水蚤会因失去天敌而数量上升,其取食的绿藻增多,这样白鲢的食物就会减少,短期内白鲢的种群数量将下降,C错误;大量捕